做守护秦岭的生态卫士

在中国的版图上，一道东西向的葱茏山脉横亘中央，将黄河流域与长江流域，以及自然人文截然相异的南北方相隔、联通。这就是中国最重要的地理分界线之一——秦岭。

今天，我们将镜头沿着这大气磅礴、莽莽苍苍的起伏群山一路向东，定格在秦岭最东端的熊耳山—伏牛山矿集区，聚焦中国地质调查局西安矿产资源调查中心科研人员三年来为支撑矿集区生态修复进行公益性调查奔忙的身影。

创新调查评价方法，摸清东秦岭地区的生态“旧债”

不久前，熊耳山—伏牛山矿集区生态修复支撑调查项目顺利通过野外验收并获评优秀，为项目组三年来的矿山生态修复支撑调查画上了一个圆满的句号。

这里属于秦岭山系东段的豫西山区，紧邻北秦岭造山带，构造—岩浆活动极为强烈，是盛产金、铅、锌、银、钼等矿产资源的著名矿集区。然而，以往“重效益、轻环境”的粗放型开发方式也为当地留下了地形地貌景观破坏、土地资源损毁、水土重金属污染，以及矿渣型泥石流地质灾害隐患等一系列生态环境的“旧债”。

“我们的项目为中国地质调查局“国土空间生态环境地质调查与修复”一级项目中的“全国重要矿集区生态保护修复支撑调查”工程的一部分。任务是调查这一地区成矿地质背景和矿产资源开发利用情况，查明生态环境问题的类型、分布、规模等，为后续的生态修复奠定基础。”项目负责人孙建伟介绍说。

在秦岭最东侧河南省栾川、洛宁、嵩县、卢氏等县境内的山林中，项目组夏顶烈日、冬踏积雪，对数量众多的金、钼、铅锌、铁采矿点及周边土壤、水体、河流底泥、农作物、植被进行了调查采样。除了遥感解译与物化探结合的常规环境地质调查手段外，他们还创新性地通过引入天然源面波勘探技术，总结出一套“地面调查+高密度电阻率法测量+天然源面波勘探+钻探工程验证”的古采空区探测方法组合；同时，引入无人机三维倾斜摄影及三维建模技术，对重点矿区进行精细“解剖”，有效解决了高陡边坡、深大采坑人员不能实地调查无法获取详实数据的难题。

据孙建伟介绍，由于传统矿山环境影响评价以定性为主，受主观和经验影响较大，评价单元更多是针对单个矿区，对矿区外矿山环境问题评价边界比较模糊，且评价对象以单问题单因素为主，使得针对多种矿山环境问题综合评价缺乏相应客观量化的权重。

为此，项目组积极创新评价方法，以矿山生态环境问题所在的小流域为单元，研究建立了基于模糊层次分析法的矿山环境问题综合评价体系，增加矿山生态环境问题修复现状、及修复难易程度为指标因子，以生态修复为落脚点，评价了当地矿产资源开发与地质环境问题的耦合特征，预测其发展趋势，也推进了矿山生态环境影响评价方法的进步。

注重专题实验研究，为全国矿集区生态修复提供“模板”

通过三年的野外调查与研究，项目组详细掌握了该地区矿业活动对生态环境变化的影响，确定了矿集区生态修复基准；在调查矿产资源开发利用方式基础上，查明了主要矿山生态环境问题的类型、分布和规模；系统评价了区域水系水质状况、粮食主产区土壤重金属含量分布特征、重金属元素在农作物中的累积特征；探索建立以动态土柱试验为基础的土壤重金属迁移规律研究方法；编制了土地利用变化趋势图、农用地土壤镉元素超标倍数评价图等相关图件，并基于DGSS数字地质调查系统建设了矿集区生态修复支撑调查数据库。

“地质调查工作尤其要凸显其基础性、公益性，因此，项目更加关注矿集区生态修复中的共性问题，以及普适性技术的研究。”项目副负责人贾煦介绍说。

据贾煦介绍，针对矿区重金属污染问题，项目组以栾川县潭头盆地金矿集中开采区为试点，开展了土壤重金属迁移阻断研究。通过同位素样品分析、淋溶实验等方法，着重研究了重金属元素在土壤与水体之间的迁移转化的途径和能力，掌握了该区的土壤重金属迁移特征、污染程度及分布范围；在掌握其迁移转化规律的基础上，提出了迁移阻断建议，为矿集区重金属污染防治奠定了坚实基础。

针对矿渣型泥石流地质灾害隐患，项目组专门设立了“矿渣型泥石流启动机理试验专题研究”。以康山金矿区矿渣型泥石流隐患沟为试验研究对象，通过泥石流隐患沟实测剖面调查、物源特征调查、原位渗透试验和模型试验等技术手段，揭示矿渣型泥石流启动模式和形成过程。

“我们基于相似性原理设计泥石流启动模拟实验，采用物理模拟+数值模拟解释了流态化型、顶面侵蚀型、流态化+顶面侵蚀型等三种矿渣型泥石流启动方式，系统分析了影响和控制矿渣型泥石流启动的矿渣颗粒级配、沟道坡度、临界水量等主要因子之间的定量关系，并获取了矿渣型泥石流启动临界状态渣堆孔隙孔水压力和体积含水率变化特征。总结提出的矿渣型泥石流的顶面侵蚀型、流态化型、顶面侵蚀+流态化复合型多种启动模式，以及挡渣截水+挖穴绿化的矿渣型泥石流防治技术，可为该类泥石流防治工作提供重要参考。”项目副负责人刘向东介绍说。

今年，项目组针对矿集区大量尾矿库存在压占土地和产生次生地质灾害的问题，设立了“尾矿砂资源化综合利用专题研究”，科技人员正在进行相关的实验性研究，以期推进尾矿的整体资源化利用和防范化解安全风险。

深化地质调查成果，助力矿集区生态复绿、乡村振兴

党的二十大报告指出，要“坚持可持续发展，坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针，像保护眼睛一样保护自然和生态环境，坚定不移走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，实现中华民族永续发展。”

生态兴则文明兴。只有让秦岭回归葱茏，百姓才能走向富裕。

据孙建伟介绍，项目组聚焦熊耳山-伏牛山矿集区生态修复地质需求，基于矿集区自然环境背景和不同矿种矿山地质环境问题的类型、分布、规模，对工作区进行了矿山生态环境保护与修复治理评价分区，初步提出矿山生态修复的地质方案：

一是矿区大型排土场应分台阶复垦，预留后期维护通道，设置排水设施，避免滑坡、泥石流灾害，在底部设置挡土墙和拦渣坝，对下游渗滤液水质进行监测。

二是区内各类尾矿库普遍存在复垦覆土不规范的问题，这也导致了植被长势不良、复绿效果不理想，需加强闭库后的维护，建立完善的防洪排水系统。

三是采用团粒喷播修复治理露采边坡，需注重坡面平整清理，对于＞65°的边坡，应削坡采用台阶式恢复治理，以确保长期恢复治理效果。

四是一些矿区复绿先锋植物选择不合理，没有针对性，建议根据矿种类型和复垦场地位置及土壤性质的不同，在复垦前进行理化性质及主微量元素分析，在土壤改良的基础上再选择恢复的物种或植被类型。

此外，项目组还通过水文地质钻探施工，查明了潭头镇赵庄村一带、赤土店镇北沟河沿岸的郭店村一带、冷水镇马洛沟上下游的地表水与地下水补给关系，以及地下水水质情况和地层含水性特征，实施了6眼探采结合水井，并在完成项目既定任务后无偿移交给当地群众作为生活用水和农田灌溉水源使用，在一定程度上缓解了当地水源紧缺的难题；同时，联合自然资源实物地质资料中心、河南自然博物馆、栾川县自然资源局等单位开展科普进校园活动，着力提升当地公众特别是青少年的生态意识和环保意识，为当地生态复绿、乡村振兴作出了积极贡献。

“秦岭是我国重要的有色金属、贵金属及非金属矿产资源基地，也是我国的中央水塔，是中华民族的祖脉和中华文化的重要象征。履行好职责，当好秦岭生态卫士，我们义不容辞！”孙建伟充满信心地说。